Áudio Imersivo para Realidade Virtual Completa
Os sistemas de realidade virtual (RV) onde a experiência auditiva é casada com a experiência visual denominam-se de realidade virtual completa. Se o ambiente de RV é imersivo, como ocorre na Caverna Digital, onde os usuários estão imersos num cenário virtual e possuem liberdade de movimento dentro da projeção do ambiente, a experiência da realidade virtual completa é também dita imersiva.
Imagine poder transitar por entre instrumentos musicais exóticos tocando numa arena grega, ou a experiência de se criar orquestras pessoais e poder ouvi-las não da audiência, mas imerso na própria cena, entre os instrumentos. Experiências virtuais audiovisuais assim podem ser exploradas e viabilizadas por meio de realidade virtual completa imersiva, em ambientes como a Caverna Digital.
A maior parte dos sistemas de realidade virtual anteriores, em especial aqueles ditos imersivos, não possui um mecanismo eficaz para auralização e projeção sonora no espaço, capaz de permitir a criação ou a recriação de um campo sonoro realista no espaço 3D. Esta necessidade deu origem ao primeiro segmento de aplicações deste projeto, voltado para a investigação e produção de soluções para sonorização em realidade virtual.
Nas tecnologias para RV e computação gráfica, a simulação de ambientes virtuais têm por muitos anos dado maior prioridade à produção da experiência visual da cena, e à melhoria de seus aspectos qualitativos (textura, resolução, e sentido de profundidade). Problemas técnicos neste contexto abordam questões como números de polígonos, renderização de texturas, processamento orientado a pixels e voxels, algoritmos de traçados de raios, e outros que remetem à tarefa de visualização. No que diz respeito ao som, a projeção sonora no espaço corresponde à auralização, terminologia mais geral que amplia o conceito de terminologias mais utilizadas anteriormente: por muitos anos a sonificação de dados e posteriormente a espacialização sonora foram terminologias mais comuns em aplicações de realidade virtual.
É desejável que o sistema de auralização nestes sistemas seja baseado em altofalantes (multicanal) de forma a permitir maior mobilidade e indepedência dos usuários, que não precisariam de usar fones de ouvido. No entanto, a criação de campos sonoros tridimensionais matemática ou fisicamente corretos é uma tarefa complexa, e que tem merecido bastante atenção da comunidade científica, sendo atualmente um campo de pesquisa extremamente ativo e promissor, que inclusive experimentou um crescimento considerável especialmente após o advento e a popularização dos sistemas "surround" para cinemas e "home-theaters", conhecidos por "5.1".
Sistema 5.1 e 7.1 (norma ITU-R BS.775)
Há diversas formas diferentes de se desenvolver soluções de espacialização sonora ou auralização para realidade virtual. O sistema como um todo abrange desde o projeto e implementação da infra-estrutura de renderização de audio e a instalação de equipamentos e caixas acústicas, até o projeto e concepção dos aplicativos de navegação no ambiente 3D, de composição e controle da cena acústica, e da escolha e implementação do formato de codificação de áudio 3D, que podem ser vários.
Em aplicações avançadas de RV, os ambientes do tipo CAVE's são particularmente os que mais se beneficiam das técnicas de auralização, i.e., da emulação de um campo sonoro real tridimensional de uma dada cena audiovisual, seja através de alto-falantes ou mesmo usando fones de ouvido, de forma a permitir a sensação real da imersão no ambiente virtual, e garantir o acoplamento da percepção visual 3D com a percepção auditiva 3D.
O primeiro sistema AUDIENCE buscou atender esta demanda, viabilizando um sistema para produção de um campo sonoro 3D envolvendo os usuários, e dando vida a uma cena sonora descrita em uma linguagem de descrição de cenas (ex: o X3D).
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